情境2 三相異步電動機控制

學習情境二三相異步電動機控制機電工程學院※項目引入※項目知識儲備任務(wù)1小型三相異步電動機的拆裝任務(wù)2三相異步電動機的起動及正反轉(zhuǎn)控制任務(wù)3三相異步電動機的制動控制任務(wù)4三相異步電動機的變頻調(diào)速控制※項目實施項目引入1.項目提出

請為我院電機實訓室設(shè)計一小型電動葫蘆，用于小噸位設(shè)備及物品的吊裝。

要求：能夠?qū)崿F(xiàn)起停、升降及調(diào)速控制。

現(xiàn)場條件：0.5KW三相異步電動機一臺，配套減速箱、機械連接件、基礎(chǔ)件、吊裝金具及電氣元件若干。項目引入

2.項目介紹

電動葫蘆作為吊裝設(shè)備，廣泛應(yīng)用于工廠車間，在工程現(xiàn)場許多門式起重機及龍門吊均是電動葫蘆的改型。

經(jīng)調(diào)研，從事機電崗位工作的學生，大都能接觸到與電動葫蘆相關(guān)的吊裝設(shè)備。

通過本項目訓練的能力目標：(1)能對三相異步電動機進行控制及維護；

(2)能夠按規(guī)范完成工作項目，查閱相關(guān)資料；

(3)具備團隊精神，具有良好的職業(yè)道德。項目引入3.項目涉及的知識點：

(1)三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)及銘牌知識；

(2)三相異步電動機的起動及正反轉(zhuǎn)控制；

(3)三相異步電動機的制動控制；(4)三相異步電動機的傳統(tǒng)調(diào)速控制；

(5)三相異步電動機的變頻調(diào)速控制。

項目知識儲備任務(wù)1小型三相異步電動機的拆裝任務(wù)2三相異步電動機的起動及正反轉(zhuǎn)控制任務(wù)3三相異步電動機的制動控制任務(wù)4三相異步電動機的變頻調(diào)速控制

任務(wù)描述知識點任務(wù)實施123項目知識儲備—任務(wù)1任務(wù)1小型三相異步電動機的拆裝1.任務(wù)描述

本任務(wù)目的要通過教師的現(xiàn)場教學以及學生的自學和查找資料，完成小型三相異步電動機的拆裝實訓項目。項目知識儲備—任務(wù)1三相異步電動機部件分解圖項目知識儲備—任務(wù)1

◆任務(wù)目標:

了解三相異步電動機的適用場合，掌握三相異步電動機的銘牌知識；熟悉三相異步電動機的結(jié)構(gòu)及各部分的作用；

掌握三相異步電動機的拆裝工藝。

◆重點：

三相異步電動機組成及各部分作用。

◆難點：

三相異步電動機拆裝工藝。

項目知識儲備—任務(wù)12.知識點

三相異步電動機剖視圖銘牌

三相交流異步電動機因其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維護方便、價格便宜等優(yōu)點，應(yīng)用廣泛，特別是近年來，隨著變頻技術(shù)的興起，工程中生產(chǎn)機械拖動更加青睞于三相異步電動機。項目知識儲備—任務(wù)1(1)銘牌知識：要正確使用電動機，必須要看懂銘牌，銘牌是了解電動機性能特征的標志。以下是Y132M-4型電動機銘牌。

三相異步電動機型號Y132M-4功率7.5KW頻率50Hz電壓380V電流15.4A接法△轉(zhuǎn)速1440r/min絕緣等級B工作方式連續(xù)年月編號××電機廠1）型號為了適應(yīng)不同用途和不同工作環(huán)境的需要，電動機制成不同的系列，每種系列用各種型號表示。型號說明：

Y132M-4

三相異步電動機磁極數(shù)機座中心高機座長度代號（S-短機座；M-中機座；L-長機座）項目知識儲備—任務(wù)1異步電動機產(chǎn)品名稱代號產(chǎn)品名稱異步電動機繞線式異步電動機防爆型異步電動機高起動轉(zhuǎn)矩異步電動機新代號漢字意義老代號Y異異繞異爆異起YRYBYQJ、JOJR、JROJB、JBOJQ、JQO項目知識儲備—任務(wù)12）接法U1U2V1V2W1W2U1U2V1V2W1W2U1V1W1W2U2V2接電源U1V1W1W2U2V2接電源項目知識儲備—任務(wù)13）電壓銘牌上所標的電壓值是指電動機在額定運行時定子繞組上應(yīng)加的線電壓。4）電流銘牌上所標的電流值是指電動機在額定運行時定子繞組的線電流。5）功率與效率銘牌上所標的功率值是指電動機在額定運行時軸上輸出的機械功率值。所謂效率就是輸出功率與輸入功率的比值。項目知識儲備—任務(wù)16）轉(zhuǎn)速由于生產(chǎn)機械對轉(zhuǎn)速的要求不同，需要生產(chǎn)不同磁極數(shù)的異步電動機，因此有不同的轉(zhuǎn)速等級。最常用的是四磁極的。7）絕緣等級絕緣等級是按電動機繞組所用的絕緣材料在使用時容許的極限溫度來分級的。所謂極限溫度，是指電動機絕緣結(jié)構(gòu)中最熱點的最高容許溫度。項目知識儲備—任務(wù)1絕緣等級及極限工作溫度

絕緣等級AEBFHC極限工作溫度（。C)105120130155180>180◆工作方式即電動機的運行方式。按負載持續(xù)時間的不同，國家標準把電動機分成三種工作方式：連續(xù)工作制、短時工作制和斷續(xù)周期工作制。10）其它參數(shù)規(guī)定◆除了銘牌數(shù)據(jù)外，還可以根據(jù)有關(guān)產(chǎn)品目錄或電工手冊查出電動機的其它一些技術(shù)數(shù)據(jù)，如：功率因數(shù)及防護等級等。

9）工作方式項目知識儲備—任務(wù)1項目知識儲備—任務(wù)1(2)拆卸前準備：

①切斷電源，拆開電機與電源連接線，并做好與電源線相對應(yīng)的標記，以免恢復(fù)時搞錯相序，并把電源線的線頭做絕緣處理。②備齊拆卸工具，特別是拉具、套筒等專用工具。③熟悉被拆電機的結(jié)構(gòu)特點及拆裝要領(lǐng)。④測量并記錄聯(lián)軸器或皮帶輪與軸臺間的距離。⑤標記電源線在接線盒中的相序、電機的出軸方向及引出線在機座上的出口方向。

1)卸皮帶輪或聯(lián)軸器,拆電機尾部風扇罩；2)卸下定位鍵或螺絲，并拆下風扇；3)旋下前后端蓋緊固螺釘，并拆下前軸承外蓋；4)用木板墊在轉(zhuǎn)軸前端，將轉(zhuǎn)子連同后端蓋一起用錘子從止口中敲出；5)抽出轉(zhuǎn)子；6)將木方伸進定子鐵心頂住前端蓋，再用錘子敲擊木方卸下前端蓋，最后拆卸前后軸承及軸承內(nèi)蓋；項目知識儲備—任務(wù)1(3)拆裝過程：項目知識儲備—任務(wù)1

三相異步電動機拆裝步驟圖(4)主要部件拆裝：

1)皮帶輪（或聯(lián)軸器）的拆卸:先在皮帶輪（或聯(lián)軸器）的軸伸端做好尺寸標記，然后用拉具將共緩慢拉出。若拉不出，可適當加熱。項目知識儲備—任務(wù)1皮帶輪的位置標法

用拉具拆卸皮帶輪

2)軸承的拆卸：用拉具拆卸軸承

敲打拆卸軸承

拆卸端蓋內(nèi)孔軸承

鐵板架住拆卸軸承項目知識儲備—任務(wù)13)轉(zhuǎn)子的拆卸：小型電機轉(zhuǎn)子的拆卸

中型電機轉(zhuǎn)子的拆卸

項目知識儲備—任務(wù)1任務(wù)要求1、熟悉三相異步電動機結(jié)構(gòu)2、掌握三相異步電動機拆裝工藝組隊1、分組查找資料，討論制定工作步驟2、合理分工，方法得當實施小型三相異步電動機拆裝，參照實訓項目評價1、自評2、互評團隊：

地點：格物樓數(shù)控實訓室項目知識儲備—任務(wù)13.任務(wù)實施任務(wù)描述知識點任務(wù)實施123項目知識儲備—任務(wù)2任務(wù)2三相異步電動機的起動及正反轉(zhuǎn)控制1.任務(wù)描述

本任務(wù)目的要通過教師的現(xiàn)場教學以及學生的自學和查找資料，完成小型三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)起動控制實訓項目。項目知識儲備—任務(wù)2◆任務(wù)目標:

了解三相異步電動機起動及正反轉(zhuǎn)時的工作狀態(tài)；熟悉三相異步電動機起動及正反轉(zhuǎn)的常用方法；掌握三相異步電動機起動及正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)圖；能按照規(guī)范對三相異步電動機進行起動及正反轉(zhuǎn)控制。

◆重點:

三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制原理圖。

◆難點:

三相異步電動機正反轉(zhuǎn)起動控制的元件選擇及規(guī)范操作。2.

知識點(1)三相異步電動機的起動：電動機轉(zhuǎn)子從靜止狀態(tài)到穩(wěn)定運行的過渡過程稱為起動過程，簡稱起動。起動時，一方面要求電動機具有足夠大的起動轉(zhuǎn)矩；另一方面又要求起動電流不要太大，以免影響接在同一電網(wǎng)上的其它用電設(shè)備。此外，還要求起動設(shè)備簡單、經(jīng)濟，便于操作和維護。由于在工程中三相異步電動機以鼠籠式為主，這里僅以鼠籠式三相異步電動機為研究對象；其主要起動方式有：直接起動、減壓起動、軟起動。項目知識儲備—任務(wù)21)直接起動：

起動時，通過一些直接起動設(shè)備，把全部電源電壓直接加到電動機的定子繞組，顯然，這時起動電流較大，可達額定電流的4～7倍。一般規(guī)定，異步電動機的功率低于7.5kW時允許直接起動。如果功率大于7.5kW，而電源總?cè)萘枯^大，能符合下式要求者，電動機也可允許直接起動。如果不能滿足要求，則必須采用減壓起動或其它方式。≤項目知識儲備—任務(wù)2直接啟動參考原理圖項目知識儲備—任務(wù)22)減壓起動:

Ⅰ、Y-△降壓起動

這一線路的設(shè)計思想是起動時將電動機定子繞組接成星形，加在電動機每相繞組上的電壓為額定值的

，從而減小了起動電流對電網(wǎng)的影響。待起動后按預(yù)先整定的時間換接成三角形接法，使電動機在額定電壓下正常運轉(zhuǎn)。星形-三角形降壓啟動參考線路如下圖所示。項目知識儲備—任務(wù)2Y-△降壓起動原理圖項目知識儲備—任務(wù)2

Ⅱ、串自耦變壓器啟動的控制線路

這種啟動方法是通過自耦變壓器把電壓降低后再加到電動機定子繞組上，以達到減小啟動電流的目的。自耦變壓器項目知識儲備—任務(wù)2定子串自耦變壓器降壓啟動控制線路項目知識儲備—任務(wù)2Ⅲ、軟啟動方法

在電動機帶載啟動的時候，為了減小啟動時大的沖擊，工程中常在電動機與減速器間加液力偶合器或電子軟啟動器進行緩沖，這種方式稱為軟啟動，其軟啟動設(shè)備可從生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)樣本中查找。液力偶合器圖無刷自控軟啟動器圖項目知識儲備—任務(wù)2(2)三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制

若實現(xiàn)反轉(zhuǎn)運動則可任意換接其中兩相,其原理圖如下：三相異步電動機正反轉(zhuǎn)原理圖項目知識儲備—任務(wù)2任務(wù)要求1、熟悉三相異步電動機正反轉(zhuǎn)起動控制原理圖;2、掌握三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制的規(guī)范接線與調(diào)試。組隊1、分組查找資料，討論制定工作步驟2、合理分工，方法得當實施三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制，參照實訓項目評價1、自評2、互評團隊：

地點：格物樓數(shù)控實訓室項目知識儲備—任務(wù)23.任務(wù)實施任務(wù)描述知識點任務(wù)實施123項目知識儲備—任務(wù)3任務(wù)3三相異步電動機的制動控制1.任務(wù)描述

本任務(wù)目的要通過教師的現(xiàn)場教學以及學生的自學和查找資料，完成三相異步電動機的制動控制實訓項目。項目知識儲備—任務(wù)3◆任務(wù)目標:

了解三相異步電動機起動及制動時的工作狀態(tài)；熟悉三相異步電動